一種新型的微型化、便攜式酒精檢測儀器的制造方法
【專利摘要】一種新型的微型化、便攜式酒精檢測儀器，它是由：微處理器(1)、LCD顯示器(2)、鍵盤(3)、模數轉換器(4)、I/V轉換器(5)、電化學傳感器(6)、恒電勢儀(7)和數模轉換器(8)構成。利用基于乙醇氧化酶(AOX)和高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P(4-VP))的電化學傳感器來實現對酒精的檢測，檢測靈敏度可達到0.5mg/100mL；儀器體積小巧，長×寬×高是108×32×17mm，攜帶方便；成本低，使用方便。
【專利說明】 一種新型的微型化、便攜式酒精檢測儀器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型的用于檢測血液中酒精含量的微型化、便攜式酒精檢測儀器。
【背景技術】
[0002]隨著經濟發展，道路上運行的車輛越來越多，然而每年因駕駛員酒后駕駛出現的交通事故屢見不鮮。國家法律規定血液酒精含量超過20mg/100ml者即為酒后駕駛，而超過80mg/100ml者即為醉酒駕駛。酒精檢測儀就是被交警用來檢測駕駛員血液內酒精含量是否超標的一種儀器，但目前交警所使用的酒精檢測儀都是基于呼氣式原理的，這種呼氣式原理的檢測儀器由于精度不夠，只能作為初步判定，且儀器受環境的影響較大，如在零度以下，檢測儀器的精度將大大降低。此外，該類儀器難以區分口腔氣和肺深部氣體，如果使用不當，會引起駕駛人的質疑和投訴。

【發明內容】

[0003]為了克服現有方法的不足，本發明提供一種用于檢測血液中酒精含量的微型化、便攜式酒精檢測儀器，其體積小巧、結構簡單、檢測時間短且靈敏度高。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是利用基于乙醇氧化酶(AOX)和高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P (4-VP))的電化學傳感器來實現對酒精的檢測。在一定的電位下，血液中的氧氣可以在電極表面被還原而產生一定的電流，如果血液中含有酒精的話，在乙醇氧化酶催化的作用下，酒精中的乙醇會和氧氣發生化學反應生成乙醛，氧氣被還原生成過氧化氫。由于反應中氧氣被消耗，從而導致電流變小，且電流的變化和酒精的濃度成正比，本實用新型依據此原理設計了一種新型的微型化、便攜式酒精檢測儀器。
[0005]本發明涉及一種新型的微型化、便攜式酒精檢測儀器的結構原理如圖1所示，它是由:微處理器(I)、LCD顯示器(2)、鍵盤(3)、模數轉換器(4)、I/V轉換器(5)、電化學傳感器(6)、恒電勢儀(7)和數模轉換器⑶構成。其中微處理器⑴與LCD顯示器⑵、鍵盤(3)、模數轉換器(4)和數模轉換器(8)分別連接；電化學傳感器(6)與I/V轉換器(5)和恒電勢儀(7)分別連接。數模轉換器(8)用來輸出一定的電壓，恒電勢儀(7)保證電化學傳感器(6)的WE電極和CE電極之間的電位恒定在數模轉換器⑶的輸出電壓上。I/V轉換器(5)用來把電化學傳感器(6)WE電極的輸出電流轉換成電壓，模數轉換器(4)把這個電壓轉換成數字量后傳輸給微處理器(I)。
[0006]本發明的特點和有益的效果是:可以迅速檢測血液中的酒精濃度，檢測靈敏度高，靈敏度可達到0.5 mg/100mL ;儀器體積小巧，長X寬X高是108 X 32 X 17mm，攜帶方便；成本低，使用方便。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1是儀器結構原理方框圖。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
本發明涉及一種新型的微型化、便攜式酒精檢測儀器的結構原理如圖1所示，它是由:微處理器(I)、LCD顯不器(2)、鍵盤(3)、模數轉換器(4)、I/V轉換器(5)、電化學傳感器
(6)、恒電勢儀(7)和數模轉換器⑶構成。其中微處理器⑴與LCD顯示器⑵、鍵盤(3)、模數轉換器⑷和數模轉換器⑶分別連接；電化學傳感器(6)與I/V轉換器(5)和恒電勢儀(7)分別連接。
[0009]其中電化學傳感器(6)的電極WE是由含乙醇氧化酶(AOX)的高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P(4-VP))膜修飾的，聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P (4-VP))起到固定乙醇氧化酶(AOX)的作用，而且可以保持乙醇氧化酶(AOX)的活性。電極CE是Au金屬電極。
[0010]檢測時，微處理器(I)驅動數模轉換器(8)輸出0.8V的電壓，恒電勢儀(7)會保持電化學傳感器(6)的WE電極和CE電極之間的電位一直恒定在0.8V,在0.8V的電壓下電化學傳感器(6)可以達到最大的檢測靈敏度。然后在電化學傳感器(6)上加入血樣，這時電化學傳感器出)的WE電極會產生電流，I/V轉換器(5)把這個電流轉換成電壓輸出給模數轉換器(4)。這時按動鍵盤(3)，微處理器(I)會通過采集模數轉換器(4)的數字量的變化來判斷血液中是否含有酒精以及酒精的濃度，并通過LCD顯示器(2)顯示出來。
【權利要求】
1.一種新型的微型化、便攜式酒精檢測儀器，它是由:微處理器(1)、LCD顯示器(2)、鍵盤⑶、模數轉換器(4)、I/V轉換器(5)、電化學傳感器(6)、恒電勢儀(7)和數模轉換器(8)構成；其特征是利用基于乙醇氧化酶(AOX)和高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P(4-VP))的電化學傳感器來實現對酒精的檢測；在一定的電位下，血液中的氧氣可以在電極表面被還原而產生一定的電流，如果血液中含有酒精的話，在乙醇氧化酶催化的作用下，酒精中的乙醇會和氧氣發生化學反應生成乙醛，氧氣被還原生成過氧化氫；由于反應中氧氣被消耗，從而導致電流變小，且電流的變化和酒精的濃度成正比。
2.根據權利要求1所述的微型化、便攜式酒精檢測儀器，其特征是電化學傳感器(6)的電極WE是由含乙醇氧化酶(AOX)的高生物活性分子材料聚乙烯醇-聚乙烯吡咯烷酮(PVA-g-P (4-VP))膜修飾的，電化學傳感器(6)的電極CE是Au金屬電極。
3.根據權利要求1所述的微型化、便攜式酒精檢測儀器，其特征是儀器工作時電化學傳感器(6)的WE電極和CE電極之間的電位一直恒定在0.8V。
【文檔編號】G01N27/26GK103969301SQ201310034927
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優先權日:2013年1月29日
【發明者】牛利, 王偉, 呂翔宇, 劉世偉 申請人:常州儲能材料與器件研究院